Physik Astronomie

Ein Würzburger Forschungsteam hat eine dreifache Kopplung zwischen Exziton, Photon und Phonon in zweidimensionalen Materialien aufgezeigt und quantifiziert. Atomar dünne zweidimensionale (2D) Materialien können hochinteressante exzitonische Eigenschaften aufweisen, die sie zu einer attraktiven Plattform für Forschungen auf dem Gebiet der polaritonischen Physik machen. Ein Blick in die einschlägige wissenschaftliche Literatur zeigt, dass schon eine Vielzahl anorganischer Exziton-Polariton-Systeme experimentell untersucht und theoretisch beschrieben wurde. Dabei kam stets das allgemein akzeptierte Modell zweier gekoppelter Oszillatoren zum Einsatz, das nur die Kopplung zwischen…

Forscher des Berliner Fritz-Haber-Instituts (FHI) der Max-Planck-Gesellschaft, der Vanderbilt University, der City University of New York, der University of Nebraska und der University of Iowa haben gerade neue Ergebnisse zu asymmetrischen Nanowellen in der renommierten Zeitschrift „Nature“ veröffentlicht. Sie entdeckten eine neue Art von Nanowelle, die in Kristallen mit geringer Symmetrie aufgrund von optischen Scherkräften entsteht. Die Ergebnisse bieten neue Möglichkeiten für kompakte optische Technologien, die neue Wege zur Lichtlenkung oder zur optischen Speicherung von Informationen erlauben. In der Regel…

Organische Verbindungen und Salzablagerungen im Urvara-Einschlagskrater. Erstmals ausgewertete Daten der NASA-Mission Dawn legen nahe, dass im Urvara-Krater Sole aus der Tiefe empordrang und organische Verbindungen abgelagert wurden. Der drittgrößte Krater auf dem Zwergplaneten Ceres war viele Millionen Jahre nach seiner Entstehung noch mindestens einmal geologisch aktiv. In einer aktuellen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Communications erschienen ist, legen Forscher des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen, der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) und des National Institute of Science Education and…

Wissenschaftler der Universität Regensburg, des Massachusetts Institute of Technology, des Moskauer Instituts für Physik und Technologie und der University of Kansas haben eine ungewöhnlich starke Lichtabsorption in Graphen entdeckt. Dieses Verhalten könnte als Grundlage für extrem empfindliche Infrarot- und Terahertz-Detektoren dienen, die viel kleiner sind als herkömmliche Detektoren, aber eine ähnliche Absorptionsleistung aufweisen. Die Untersuchungen wurden im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1277 durchgeführt und in der renommierten Zeitschrift Nature Physics veröffentlicht. Wissenschaftler der Universität Regensburg, des Massachusetts Institute of Technology, des…

Wichtiger Schritt zum Filmen chemischer Reaktionen. Am Röntgenlaser European XFEL hat jetzt ein internationales Wissenschaftsteam erstmals einen Schnappschuss eines ringförmigen Moleküls mit einer neuartigen Messmethode gemacht. Forscherinnen und Forscher vom European XFEL, DESY, der Universität Hamburg und der Goethe-Universität Frankfurt nutzten zusammen mit weiteren Partnern den weltgrößten Röntgenlaser dazu, das Molekül Iodpyridin zu zerschlagen, um aus den entstandenen Bruchstücken das Bild des intakten Moleküls zusammenzusetzen. Das Fotomotiv zur Explosion bringen, um ein Bild davon zu machen? Diese „rabiate“ Methode hat…

Ein Team um LMU-Astrophysikerin Basmah RIaz hat erstmals eine spezielle Methanverbindung außerhalb des Sonnensystems nachgewiesen. Braune Zwerge sind seltsame Himmelskörper, sie nehmen eine Art Zwischenstellung zwischen Sternen und Planeten ein. Astrophysiker bezeichnen sie bisweilen als „missglückte Sterne“. Denn sie haben nicht genügend Masse, um in ihrem Kern Wasserstoff zu verbrennen und wie Sterne zu leuchten. Forschende diskutieren immer wieder, ob die Entstehung von Braunen Zwergen einfach eine verkleinerte Version der Entstehung von sonnenähnlichen Sternen ist. Im Fokus haben die Astrophysiker…

Ein Wissenschaftler-Team um Prof. Egbers arbeitet an Testläufen für den Raketenstart am 28. Februar 2022 in Nordschweden. EINLADUNG zum ONLINE-Gespräch mit dem Team vor Ort in Esrange Wer mit Prof. Christoph Egbers und seinen Wissenschaftlerkollegen Dr. Martin Meier und Dr. Vasyl Motuz online sprechen möchte, kann sich für ein Webex-Meeting mit ihnen, das am Montag, 21. Februar 2022, 11 – 12 Uhr, stattfindet, anmelden: presse(at)b-tu.de Nachts herrschen derzeit 24 Grad minus auf der Esrange Station bei Kiruna in Nordschweden und…

Neue rasante Wege ozonschädigender Substanzen in die Stratosphäre. Neue Ergebnisse belegen erstmals durch direkte Beobachtung, dass kurzlebige organische Chlorverbindungen, die hauptsächlich in Asien produziert und in die Atmosphäre abgegeben werden, im Sommer durch den asiatischen Monsun auf über 14 Kilometer Höhe katapultiert und dann global in der unteren Stratosphäre weiter verteilt werden, wo sie zum Abbau der Ozonschicht beitragen. Atmosphärenphysiker der Bergischen Universität Wuppertal haben während einer Messkampagne mit dem Forschungsflugzeug HALO stark erhöhte Konzentrationen ozonabbauender Substanzen in der unteren…

Das MATISSE-Instrument am Very Large Telescope Interferometer der Europäischen Südsternwarte beobachtete eine Wolke kosmischen Staubs im Zentrum der Galaxie NGC 1068 (auch unter der Bezeichnung Messier 77 oder M77 bekannt), in der sich ein supermassereiches Schwarzes Loch verbirgt. Die Forschungsergebnisse eines internationalen Teams von Astronomen, zu dem auch Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie in Bonn gehören, haben rund 30 Jahre alte Vorhersagen bestätigt, und geben den Astronomen neue Einblicke in die Mechanismen “aktiver galaktischer Kerne”, die zu den hellsten und…

For­schen­de der ETH Zü­rich ha­ben ei­nen neu­en Al­go­rith­mus ent­wi­ckelt, der es ih­nen er­laubt, die Dy­na­mik phy­si­ka­li­scher Sys­te­me aus Be­ob­ach­tun­gen zu mo­del­lie­ren. In Zu­kunft könn­te er auf das Ent­ste­hen von Tur­bu­lenz und Kipp­punk­te im Kli­ma an­ge­wandt wer­den. Phy­si­ka­li­sche Sys­te­me zu mo­del­lie­ren, die sich dy­na­misch ent­wi­ckeln, ist ein zen­tra­ler Be­stand­teil von Wis­sen­schaft und Tech­nik. In­ge­nieur:in­nen müs­sen wis­sen, wie die Flü­gel ei­nes neu­en Flug­zeug­mo­dells un­ter be­stimm­ten Flug­be­din­gun­gen vi­brie­ren, und Kli­ma­for­schen­de ver­su­chen vor­her­zu­sa­gen, wie sich glo­ba­le Tem­pe­ra­tu­ren und Wet­ter­mus­ter in der Zu­kunft ent­wi­ckeln. Das…

KATRIN-Experiment mit neuem Weltrekord bei Präzisionsmessungen. Das internationale KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment, kurz KATRIN, am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat die Neutrinomasse erstmals auf unter ein Elektronenvolt (eV) eingegrenzt und damit eine “Barriere” in der Neutrinophysik durchbrochen. Aus den aktuell in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlichten Daten lässt sich eine Obergrenze von 0,8 eV für die Masse des Neutrinos ableiten. Diese mit einer modell-unabhängigen Labormethode gewonnenen Ergebnisse ermöglichen es KATRIN, die Masse dieser “Leichtgewichte des Universums” mit bisher unerreichter…

Forschungsteam der Universität Tübingen stößt auf neuen Sterntyp mit ungewöhnlichen Eigenschaften – Verschmelzung zweier Weißer Zwerge vermutet. Astronomen der Universitäten Tübingen und Potsdam haben einen neuen Typ Sterne entdeckt: Auf der Jagd nach „heißen Sternen“ mit dem Large Binocular Telescope in Arizona stieß das Team auf Sterne mit ungewöhnlichen Eigenschaften. Während normale Sternoberflächen aus Wasserstoff und Helium bestehen, sind die Sterne, die unter Leitung von Professor Klaus Werner von der Universität Tübingen gefunden wurden, mit Kohlenstoff und Sauerstoff bedeckt, der…

So lange dauert die Freisetzung eines Elektrons. Wenn Licht auf Material fällt, können daraus Elektronen freigesetzt werden – der photoelektrische Effekt. Auch wenn dieser Effekt bereits bei der Entwicklung der Quantentheorie eine wichtige Rolle spielte, birgt er immer noch einige Geheimnisse: Bislang war nicht klar, wie schnell diese Freisetzung in Molekülen vonstattengeht. Jonas Rist, Doktorand in einem internationalen Forschungsteam am Institut für Kernphysik der Goethe-Universität Frankfurt, konnte dieses Rätsel mithilfe eines sogenannten COLTRIMS-Reaktionsmikroskops – einer Frankfurter Entwicklung – nun lösen:…

Neu entdeckte Reaktion ermöglicht die Entstehung von Biomolekülen auf kosmischen Staubkörnern. Forscher der Universität Jena und des Max-Planck-Instituts für Astronomie haben eine ungewöhnliche neue Form von chemischer Reaktion nachgewiesen. Sie könnte ermöglichen, dass kleine Biomoleküle, genauer: Peptide, auf der eisigen Oberfläche von kosmischen Staubkörnern entstehen. Peptide sind einer der Grundbausteine des Lebens. Die neue Entdeckung stützt Szenarien, denen zufolge sich komplexe organische Moleküle, die sich auf Staubkörnern in Molekülwolken im Weltraum gebildet haben, anschließend von Meteoroiden, Asteroiden oder Kometen zur…

Auf dem Weg zu einer neuen Art von Supraleitung: Publikation in “Nature”. Auf dem Weg zu einer neuen Art von Supraleitung: Erst vor etwa vier Jahren haben Forschende herausgefunden, dass es Metalle gibt, in denen Atome wie in einem japanischem Flechtkorbmuster angeordnet sind – sogenannte Kagome-Metalle. Ein internationaler Forschungshype um die metallische Wunderwerkstoffklasse begann, der nun einen weiteren Meilenstein erreicht hat: Die Kagome-Struktur des Atomgitters führt zu einer außergewöhnlichen Kombination von herausragenden Quanteneigenschaften, die jetzt von einem internationalen Physikerteam erstmals…

Der Transport von Energie zwischen Atomen und Molekülen ist Grundlage allen Lebens. Er basiert auf zwischenatomaren Kräften, der sogenannte Dipol-Dipol-Wechselwirkung. Der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Herwig Ott an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) ist es nun gelungen, einen solchen Transportmechanismus in einem ungeordneten System nachzubilden. Dazu haben die Forschenden die quantenmechanische Wechselwirkung zwischen verschiedenen Rydberg-Atomen experimentell beobachtet. So konnten sie den Einfluss der Unordnung auf Verteilung und Mobilität der Anregungsenergie zwischen den Atomen nachvollziehen. Die Fachzeitschrift „Nature Communications“ hat die…